(57)【要約】急速な回線状態の変化に適応した変調方式の変更を可能とするという課題を解決するために、複合条件判定ユニットは、受信信号の誤りの有無を示す誤りパルスの個数を所定の期間積算した積算値が所定の誤りパルス閾値以上であるかどうかを示す情報を誤りパルス判定情報として出力する誤りパルス切替判定手段と、受信信号のＣＮＲ（搬送波電力対信号電力比）を示すＣＮＲ情報と所定のＣＮＲ閾値とに基づいて判定した変調方式をＣＮＲ判定情報として出力するＣＮＲ変調方式判定手段と、受信信号のＲＳＬ（受信信号レベル）を示すＲＳＬ情報と所定のＲＳＬ閾値とに基づいて判定した変調方式をＲＳＬ判定情報として出力するＲＳＬ変調方式判定手段と、受信信号の変調方式を示す受信変調方式情報と、誤りパルス判定情報と、ＣＮＲ判定情報と、ＲＳＬ判定情報と、に基づいて、受信信号の送信元が変調のために用いる変調方式を決定する複合変調方式決定手段と、を備える。
2011078097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信信号の誤りの有無を示す誤りパルスの個数を所定の期間積算した積算値が所定の誤りパルス閾値以上であるかどうかを示す情報を誤りパルス判定情報として出力する誤りパルス切替判定手段と、
前記受信信号のＣＮＲ（Ｃａｒｒｉｅｒ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ、搬送波電力対信号電力比）を示すＣＮＲ情報と所定のＣＮＲ閾値とに基づいて判定した変調方式をＣＮＲ判定情報として出力するＣＮＲ変調方式判定手段と、
前記受信信号のＲＳＬ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｌｅｖｅｌ、受信信号レベル）を示すＲＳＬ情報と所定のＲＳＬ閾値とに基づいて判定した変調方式をＲＳＬ判定情報として出力するＲＳＬ変調方式判定手段と、
前記受信信号の変調方式を示す受信変調方式情報と、前記誤りパルス判定情報と、前記ＣＮＲ判定情報と、前記ＲＳＬ判定情報と、に基づいて、前記受信信号の送信元が変調のために用いる変調方式を決定する複合変調方式決定手段と、
を備える、複合条件判定ユニット。
【請求項２】
前記複合条件決定手段は、
前記積算値が所定の誤りパルス閾値以上であることを前記誤りパルス判定情報が示す場合には、前記受信変調方式よりも変調多値数が少ない変調方式を、前記受信信号の送信元が変調のために用いる変調方式として決定し、
前記積算値が前記誤りパルス閾値未満であることを前記誤りパルス判定情報が示し、かつ、前記ＣＮＲ判定情報が示す変調方式の変調多値数が前記受信変調方式情報が示す変調方式の変調多値数未満である場合には、前記ＣＮＲ判定情報が示す変調方式を前記受信信号の送信元が変調のために用いる変調方式として決定し、
前記積算値が前記誤りパルス闘値未満であることを前記誤りパルス判定情報が示し、かつ、前記ＣＮＲ判定情報が示す変調方式の変調多値数が前記受信変調方式情報が示す変調方式の変調多値数以上であり、かつ、前記ＣＮＲ判定情報が示す変調方式の変調多値数が前記ＲＳＬ判定情報が示す変調方式の変調多値数未満である場合には、前記ＲＳＬ判定情報が示す変調方式を前記受信信号の送信元が変調のために用いる変調方式として決定する、請求項１に記載された複合条件判定ユニット。
【請求項３】
前記ＣＮＲ情報は、前記ＣＮＲ判定情報が示す変調方式に対応するＣＮＲの閾値よりも大きい、請求項１又は２に記載された複合条件判定ユニット。
【請求項４】
前記ＲＳＬ情報は、前記ＲＳＬ判定情報が示す変調方式に対応するＲＳＬの閾値よりも大きい、請求項１乃至３のいずれかに記載された複合条件判定ユニット。
【請求項５】
前記複合変調方式決定手段は、前記決定した前記変調方式を第１の判定変調方式情報として出力する、請求項１乃至４のいずれかに記載された複合条件判定ユニット。
【請求項６】
受信信号のＣＮＲを示すＣＮＲ情報を出力する復調手段と、
前記受信信号のＲＳＬを示すＲＳＬ情報を出力するＲＳＬ出力手段と、
前記受信信号の変調方式を示す受信変調方式情報を出力する変調方式情報抽出手段と、
誤りパルスを出力する誤り訂正復号手段と、
前記受信信号に多重された、前記受信信号の送信元へ送信される送信信号の変調方式を指示する情報である第２の判定変調方式情報を出力する受信データ抽出手段と、
請求項１乃至５のいずれかに記載された複合条件判定ユニットと、
を備える、伝送装置。
【請求項７】
受信信号の送信元が変調のために用いる変調方式を、送信データに多重する変調方式情報多重手段と、
自装置の変調方式を指示する第２の判定変調方式情報に対応する変調方式に基づいて前記送信データを変調する変調手段と、
請求項１乃至５のいずれかに記載された複合条件判定ユニットと、
を備える、伝送装置。
【請求項８】
受信信号の誤りの有無を示す誤りパルスの個数を所定の期間積算した積算値が所定の誤りパルス閾値以上である場合には、受信変調方式情報が示す前記受信信号の変調方式よりも変調多値数が少ない変調方式を、前記受信信号の送信元が変調のために用いる変調方式として決定し、
前記積算値が前記誤りパルス閾値未満であり、かつ、前記受信信号のＣＮＲに基づいて決定されるＣＮＲ判定情報が示す変調方式の変調多値数が、前記受信信号の変調方式の変調多値数未満である場合には、前記ＣＮＲ判定情報が示す変調方式を、前記受信信号の送信元が変調のために用いる変調方式として決定し、
前記積算値が前記誤りパルス閾値未満であり、かつ、前記ＣＮＲ判定情報が示す変調方式の変調多値数が前記受信変調方式情報が示す変調方式の変調多値数以上であり、かつ、前記ＣＮＲ判定情報が示す変調方式の変調多値数が、前記受信信号のＲＳＬに基づいて決定されるＲＳＬ判定情報が示す変調方式の変調多値数未満である場合には、前記ＲＳＬ判定情報が示す変調方式を前記受信信号の送信元が変調のために用いる変調方式として決定する、
複合条件判定方法。
【請求項９】
前記ＣＮＲ情報は、前記ＣＮＲ判定情報が示す変調方式に対応するＣＮＲの閾値よりも大きい、請求項８に記載された複合条件判定方法。
【請求項１０】
前記ＲＳＬ情報は、前記ＲＳＬ判定情報が示す変調方式に対応するＲＳＬの閾値よりも大きい、請求項８又は９に記載された複合条件判定方法。
【請求項１１】
前記決定した前記変調方式を第１の判定変調方式情報として出力する、請求項８乃至１０のいずれかに記載された複合条件判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合条件判定ユニット、伝送装置、複合条件判定方法に関し、特に、適応変調方式を用いた伝送技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信品質を確保しつつ高速な通信を確保するための方式として、適応変調方式が知られている。適応変調方式は、伝送路の状況に応じて最適な変調方式を選択する。適応変調方式を用いた無線伝送装置において、ＣＮＲ（Ｃａｒｒｉｅｒ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ、搬送波電力対雑音電力比）を用いて回線状況を判断し、適応変調を行う技術が特許文献１に記載されている。特許文献１は、通信品質情報としてＣＮＲを用い、ＣＮＲと判定閾値とを比較して変調方式を選択する通信装置を開示している。
また、特許文献１は、さらに、フェージングピッチ（フェージングの発生周期）により伝播路状況の変化の速さを推定し、その結果に応じて通信品質の推定方法を選択する通信装置を開示している。
このように、特許文献１に記載された通信装置は、選択した方法で推定された通信品質に基づいて変調方式を選択することで、伝送効率の向上を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３１８５３３号公報（段落［００３１］、［００３６］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
多値変調方式において、１シンボルあたりの情報量を変調多値数と呼ぶ。２５６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、直交振幅変調）等の、変調多値数の大きい変調方式は、伝送容量が大きい反面、回線状態の悪化に対して敏感にエラーが増加するので、信頼性が低下しやすい。このため、回線状態が悪化した場合は、１２８ＱＡＭや６４ＱＡＭといった変調多値数のより小さい、回線状況の悪化に対する耐力の高い変調方式を選択して、伝送の信頼性を高める必要がある。しかしながら、特許文献１に記載された通信装置は、以下に説明するように、変調方式の切替判定が急激な回線劣化に追従できない場合があるという課題がある。
ＣＮＲを回線品質情報として使用する際には、品質情報としての信頼性を確保するために、ＣＮＲの算出時に平均値演算と保護処理を行う必要がある。従って、変調方式の切替判定結果の出力までには一定の時間が必要となる。このため、ＣＮＲのみを回線品質情報として使用して適応変調を行うと、急激な回線品質の劣化が発生した場合に、変調方式を、即時に信頼性のより高い変調方式に変更することができない。その結果、特許文献１に記載された通信装置では、回線品質が劣化しているにもかかわらず変調多値数の大きい変調方式で通信が行われることにより、伝送データにエラーが発生する場合がある。
また、特許文献１に記載された通信装置は、無線信号からフェージングピッチを推定し、推定されたフェージングピッチにより通信品質推定部にて用いる情報を選択する。しかし、フェージングピッチの推定には一定量のデータを受信する必要があるので、急激に回線状況が変化した場合であっても、変調方式の切り替えには一定の時間が必要となる。従って、特許文献１に記載された通信装置は、通信品質の推定にフェージングピッチを用いた場合でも、変調方式の判定が急激な回線劣化に追従できないという課題がある。
また、以下に説明するように、特許文献１に記載された通信装置は、ＣＮＲのみを用いて回線状態を判断するので、受信信号に歪みがある場合に、変調多値数が大きい変調方式に切替えることができない場合があるという課題もある．
ここで、送信電力と信号の歪みとの関係について説明する。一般に、送信出力を増大させていくと、ある出力電力以上では送信される信号の波形に歪みが発生する。
ＱＰＳＫ（Ｑｕａｔｅｒｎａｒｙ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ、四値位相偏移変調）等の変調多値数の小さい変調方式では、所定のＢＥＲ（Ｂｉｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ：ビット誤り率）に対して必要となるＣＮＲ（所要ＣＮＲ）が変調多値数の大きい変調方式と比較して小さい。このため、ＱＰＳＫ等の変調方式では、ある程度のＣＮＲ劣化が発生しても回線品質には影響がない。従って、送信電力を引き上げることで、システムゲイン（送受信器間の最大レベル差）を拡大させることが可能である。
一方、２５６ＱＡＭ等の変調多値数の大きい変調方式では、所定のＢＥＲに対する所要ＣＮＲが比較的大きい。すなわち、２５６ＱＡＭ等の変調方式は、波形歪みによるＣＮＲの劣化の許容範囲が狭い。従って、２５６ＱＡＭ等の変調方式では、送信電力をある一定以上引き上げる事ができない。
変調多値数が小さい変調方式を用いた伝送時に、システムゲインを拡大するために高い送信電力を設定していると、送信時の波形の歪みによりＣＮＲが劣化する。このため、回線状態が良好で電波の伝搬中にＣＮＲの劣化がほとんど生じないような場合であっても、受信信号のＣＮＲが、変調多値数が大きい変調方式の所要ＣＮＲを下回る場合がある。この場合、たとえば、より変調多値数が大きい変調方式を用いても送信電力を低下させることでＣＮＲが改善され通信が可能となる場合であっても、現在の受信信号のＣＮＲが劣化しているため、変調方式を変調多値数が大きい変調方式に切替えることができない。従って、特許文献１に記載された通信装置のように、ＣＮＲのみを用いて回線状態を判断すると、回線状況が良好であるにもかかわらず変調多値数が大きい変調方式に切替えることができないという課題がある。
本発明の目的は、急激な回線状態の変化が生じた場合や送信時の波形の歪みによりＣＮＲが劣化した場合でも、回線状態に適応した変調方式の選択を可能とするという課題を解決するための、複合条件判定ユニット、伝送装置、複合条件判定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の複合条件判定ユニットは、受信信号の誤りの有無を示す誤りパルスの個数を所定の期間積算した積算値が所定の誤りパルス閾値以上であるかどうかを示す情報を誤りパルス判定情報として出力する誤りパルス切替判定手段と、受信信号のＣＮＲを示すＣＮＲ情報と所定のＣＮＲ閾値とに基づいて判定した変調方式をＣＮＲ判定情報として出力するＣＮＲ変調方式判定手段と、受信信号のＲＳＬ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｌｅｖｅｌ、受信信号レベル）を示すＲＳＬ情報と所定のＲＳＬ闘値とに基づいて判定した変調方式をＲＳＬ判定情報として出力するＲＳＬ変調方式判定手段と、受信信号の変調方式を示す受信変調方式情報と、誤りパルス判定情報と、ＣＮＲ判定情報と、ＲＳＬ判定情報と、に基づいて、受信信号の送信元が変調のために用いる変調方式を決定する複合変調方式決定手段と、を備える。
本発明の複合条件判定方法は、受信信号の誤りの有無を示す誤りパルスの個数を所定の期間積算した積算値が所定の誤りパルス闘値以上である場合には、受信変調方式情報が示す受信信号の変調方式よりも変調多値数が少ない変調方式を、受信信号の送信元に対する変調方式として決定し、積算値が誤りパルス閾値未満であり、かつ、受信信号のＣＮＲに基づいて決定されるＣＮＲ判定情報が示す変調方式の変調多値数が、受信信号の変調方式の変調多値数未満である場合には、ＣＮＲ判定情報が示す変調方式を、受信信号の送信元が変調のために用いる変調方式として決定し、積算値が誤りパルス閾値未満であり、かつ、ＣＮＲ判定情報が示す変調方式の変調多値数が受信変調方式情報が示す変調方式の変調多値数以上であり、かつ、ＣＮＲ判定情報が示す変調方式の変調多値数が、受信信号のＲＳＬに基づいて決定されるＲＳＬ判定情報が示す変調方式の変調多値数未満である場合には、ＲＳＬ判定情報が示す変調方式を受信信号の送信元が変調のために用いる変調方式として決定する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、急激な回線状態の変化が生じた場合や送信時の波形の歪みによりＣＮＲが劣化した場合でも、回線状態に適応した変調方式の選択を可能とするという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態である無線伝送システムの構成を示す図。
【図２】複合条件判定部の構成を示す図。
【図３】ＣＮＲ変調方式判定部の構成を示す図。
【図４】ＲＳＬ変調方式判定部の構成を示す図。
【図５】誤りパルス切替判定部の構成を示す図。
【図６】無線フレームフォーマットの一例を示す図。
【図７】複合変調方式決定部の動作を示すフローチャート。
【図８】送信電力に対するＣＮＲ及び波形歪みによるＣＮＲ劣化量の関係を示す図。
【図９】誤りパルスから得られる誤り率及びＣＮＲ並びにそれらによる変調方式判定について説明する図。
【図１０】第２の実施形態の無線伝送装置の構成図。
【図１１】変調部に入力される無線フレームの変調方式の指定方法を説明するための図。
【図１２】第３の実施形態の複合条件判定装置の構成図。
【図１３】複合条件判定装置の動作を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
［第１の実施形態］
図１は、本願発明の第１の実施形態である無線伝送システムの構成を示す図である。図１において、自局３と対向局１７とはいずれも無線を用いた伝送装置であり、互いに無線通信を行う。図１において、自局３および対向局１７の構成は同一である。従って、以下では、主に自局３の構成について説明する。
自局３は送信部１と受信部２とを備える。ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、高周波）部１３は、送信部１から出力された信号を周波数変換し、増幅してアンテナ１４に出力する。
アンテナ１４は、ＲＦ部１３から入力された信号を電波として放射する。対向局１７のアンテナ１５は、アンテナ１４が放射した電波を受信する。また、アンテナ１４は、対向局１７のアンテナ１５から放射された電波を受信する。アンテナ１４は、受信した電波をＲＦ部１３に出力する。ＲＦ部１３はアンテナ１４から入力された信号を増幅して周波数変換し、自局３の受信部２へ出力する。
図６に、無線フレームフォーマットの一例を示す。自局３および対向局１７は、無線フレーム５００を連続して送受信することで通信を行う。無線フレーム５００は、オーバヘッド５０１及びペイロードｓ４２を含んでいる。また、オーバヘッド５０１は、伝送変調方式情報領域ｓ４０及び転送変調方式情報領域ｓ４１を含んでいる。
送信データ多重部４は、外部から入力されたデータを、無線フレーム５００のペイロードｓ４２に多重する。この時、受信データ抽出部８から入力される送信変調方式情報ｓ１０が、無線フレームオーバヘッド５０１の伝送変調方式情報領域ｓ４０に多重される。
誤り訂正符号部５は、送信データ多重部４から入力された無線フレーム５００のデータを誤り訂正符号化し、変調方式情報多重部６へ出力する。変調方式情報多重部６は、複合条件判定部１２から入力される判定変調方式情報ｓ１２を無線フレームオーバヘッド５０１の転送変調方式情報領域ｓ４１に多重する。変調部７は、変調方式情報多重部６から入力された無線フレーム５００を所定の変調方式で変調した後、ＲＦ部１３へ出力する。
一方、ＲＦ部１３は、受信信号からＲＳＬ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｌｅｖｅｌ、受信信号強度）情報ｓ１４を生成して出力する。ＲＳＬ情報ｓ１４は、受信信号の強度の情報である。復調部１１は、ＲＦ部１３が出力する、対向局１７からの受信信号を復調し、復調された信号を変調方式情報抽出部１０へ出力する。さらに、復調部１１は、受信信号からＣＮＲ情報ｓ１３を生成して出力する。ＲＳＬ情報ｓ１４及びＣＮＲ情報ｓ１３は、いずれも複合条件判定部１２に入力される。
変調方式情報抽出部１０は、入力された復調後の無線フレームオーバヘッド５０１の伝送変調方式情報領域ｓ４０から、受信変調方式情報ｓ１１を抽出し、複合条件判定部１２及び復調部１１へ出力する。
誤り訂正復号部９は、無線フレーム５００に対して誤り訂正復号化処理を実施し、複合条件判定部１２へ誤りパルスｓ１５を出力する。誤り訂正復号部９は、無線フレーム５００に含まれる誤りに基づいて誤りパルスｓ１５を生成する。たとえば、誤り訂正復号部９は、無線フレーム５００のブロック単位で誤りの有無を判定し、誤りパルスｓ１５を生成してもよい。しかし、誤り訂正復号部９は、誤りの発生に対応して出力されるものであれば、他の手順によって誤りパルスｓ１５を生成してもよい。
複合条件判定部１２は、入力されるＣＮＲ情報ｓ１３、ＲＳＬ情報ｓ１４、誤りパルスｓ１５および受信変調方式情報ｓ１１から変調方式を判定し、その結果を判定変調方式情報ｓ１２として変調方式情報多重部６へ出力する。
受信データ抽出部８は、誤り訂正後の無線フレーム５００から出力データ９００を抽出し、外部へ出力する。また、受信データ抽出部８は、無線フレームオーバヘッド５０１の転送変調方式情報領域ｓ４１から送信変調方式情報ｓ１０を抽出し、送信変調方式情報ｓ１０として送信部１の送信データ多重部４へ出力する。
図２は、複合条件判定部１２の構成を示す図である。複合条件判定部１２は、複合変調方式決定部１２１、ＣＮＲ変調方式判定部１２２、ＲＳＬ変調方式判定部１２３、誤りパルス切替判定部１２４を備える。
ＣＮＲ変調方式判定部１２２は、ＣＮＲ情報ｓ１３に基づいて判定した、送信データに多重される変調方式を、ＣＮＲ判定情報ｓ３０として出力する。
ＲＳＬ変調方式判定部１２３は、ＲＳＬ情報ｓ１４に基づいて判定した、送信データに多重される変調方式を、ＲＳＬ判定情報ｓ３１として出力する。
なお、以下に説明するように、実際に変調方式情報多重部６において送信データに多重される変調方式は、ＣＮＲ判定情報ｓ３０、ＲＳＬ判定情報ｓ３１、誤りパルス判定情報ｓ３２及び受信変調方式情報ｓ１１に基づいて、複合変調方式決定部１２１が判定する。
誤りパルス切替判定部１２４は、誤りパルスｓ１５の単位時間あたりの発生数に基づいて、誤りパルスの発生数が所定の閾値以上となったかどうかを示す情報を、誤りパルス判定情報ｓ３２として出力する。
複合変調方式決定部１２１は、ＣＮＲ判定情報ｓ３０、ＲＳＬ判定情報ｓ３１、誤りパルス判定情報ｓ３２及び受信変調方式情報ｓ１１に基づいて、自局３で受信される回線で次に適用される変調方式を判定し、判定変調方式情報ｓ１２として出力する。
図３は、ＣＮＲ変調方式判定部１２２の構成を示す図である。ＣＮＲ変調方式判定部１２２は、ＣＮＲ変調方式決定部２０１、ＣＮＲ閾値比較部２０２、ＣＮＲ閾値記憶部２０３及びＣＮＲ平均値算出部２０４を備える。
ＣＮＲ平均値算出部２０４は、入力されるＣＮＲ情報ｓ１３の平均値を一定時間サンプリングしてその平均値を算出し、ＣＮＲ閾値比較部２０２へ出力する。
ＣＮＲ閾値記憶部２０３は、各変調方式において許容される最低限のＣＮＲを示す情報をＣＮＲ閾値としてテーブルに保持している。そして、ＣＮＲ閾値記憶部２０３は、ＣＮＲ閾値をＣＮＲ閾値比較部２０２へ出力する。ここで、ＣＮＲ閾値記憶部２０３が記憶する各変調方式とＣＮＲ閾値との対応関係の情報は、ＣＮＲ閾値記憶部２０３が備えるメモリに固定的に書き込まれていてもよいし、自局３の外部からＣＮＲ閾値記憶部２０３に書き込まれるようにしてもよい。
ＣＮＲ閾値比較部２０２は、ＣＮＲ閾値記憶部２０３から入力される各変調方式に対応するＣＮＲ閾値と、ＣＮＲ平均値算出部２０４から入力されるＣＮＲの平均値とに基づいて、受信信号のＣＮＲの平均値が、判定結果の変調方式のＣＮＲ閾値以上となるような変調方式を判定し、判定結果をＣＮＲ変調方式決定部２０１に出力する。
ＣＮＲ変調方式決定部２０１は、判定保護機能を持ち、ＣＮＲ閾値比較部２０２で判定した変調方式を観測して、ある保護回数分、連続して同じ変調方式が入力された場合に、変調方式の判定を確定させる。そして、ＣＮＲ変調方式決定部２０１は、確定された変調方式をＣＮＲ判定情報ｓ３０として出力する。すなわち、ＣＮＲ変調方式決定部２０１は、同じ変調方式が、所定の回数連続してＣＮＲ閾値比較部２０２から入力された場合に、その変調方式をＣＮＲ判定情報ｓ３０として出力する。
図４は、ＲＳＬ変調方式判定部１２３の構成を示す図である。ＲＳＬ変調方式判定部１２３は、ＣＮＲ変調方式判定部１２２と同様に、ＲＳＬ変調方式決定部３０１、ＲＳＬ閾値比較部３０２、ＲＳＬ閾値記憶部３０３、ＲＳＬ平均値算出部３０４を備える。ＲＳＬ平均値算出部３０４は、一定周期毎にＲＳＬ情報ｓ１４の平均値を算出し、ＲＳＬ閾値比較部３０２へ出力する。
ＲＳＬ閾値記憶部３０３は、各変調方式において許容される最低限のＲＳＬを示す情報をＲＳＬ閾値としてテーブルに保持している。ＲＳＬ閾値記憶部３０３は、各変調方式とＲＳＬ閾値との対応関係を記憶し、ＲＳＬ閾値比較部３０２へ出力する。ここで、ＲＳＬ閾値記憶部３０３が記憶する各変調方式とＲＳＬ閾値との対応関係の情報は、ＲＳＬ閾値記憶部３０３が備えるメモリに固定的に書き込まれていてもよいし、自局３の外部からＲＳＬ閾値記憶部３０３に書き込まれるようにしてもよい。
ＲＳＬ閾値比較部３０２は、ＲＳＬ閾値記憶部３０３から入力される各変調方式に対応するＲＳＬ閾値と、ＲＳＬ平均値算出部３０４から入力されるＲＳＬ情報ｓ１４の平均値と、受信変調方式情報ｓ１１とに基づいて、受信信号のＲＳＬの平均値がＲＳＬ閾値以上である変調方式を判定し、ＲＳＬ変調方式決定部３０１に出力する。
ＲＳＬ変調方式決定部３０１は、同じ変調多値数が所定の回数連続してＲＳＬ閾値比較部３０２から入力された場合に、その変調方式をＲＳＬ判定情報ｓ３１として出力する。
図５は、誤りパルス切替判定部１２４の構成を示す図である。誤りパルス切替判定部１２４は、誤りパルス閾値比較部４０１、誤りパルス閾値記憶部４０２、誤りパルス積算部４０３を備える。
誤りパルス積算部４０３は、一定時間に入力される誤りパルスｓ１５の個数を積算し、積算値を誤りパルス閾値比較部４０１に出力する。誤りパルスの積算時間が経過した場合には、誤りパルス積算部４０３は、積算値をリセットし、再度積算を開始する。
誤りパルス閾値記憶部４０２は、変調方式に対応する誤りパルス閾値を記憶し、誤りパルス閾値比較部４０１に出力する。ここで、誤りパルス閾値記憶部４０２が記憶する各変調方式と誤りパルス閾値との対応関係の情報は、誤りパルス閾値記憶部４０２が備えるメモリに固定的に書き込まれていてもよいし、自局３の外部から誤りパルス閾値記憶部４０２に書き込まれるようにしてもよい。
誤りパルス閾値比較部４０１は、誤りパルス閾値記憶部４０２から入力される閾値と、誤りパルス積算部４０３から入力される誤りパルスの積算値とに基づいて、誤りパルス判定情報ｓ３２を出力する。誤りパルス判定情報ｓ３２は、単位時間あたりの誤りパルスの発生数が閾値以上となったかどうかを示す。
図６に示した無線フレーム５００において、送信データ多重部４は、伝送変調方式情報領域ｓ４０に送信変調方式情報ｓ１０を多重する。ここで、送信変調方式情報ｓ１０は、その情報が多重されたフレームに続いて送信される、無線フレームの変調方式を示す。すなわち、変調部７は、無線フレームの伝送変調方式情報領域ｓ４０から送信変調方式情報ｓ１０を抽出し、抽出した送信変調方式情報ｓ１０によって次に入力される無線フレームの変調方式を判断し、変調方式を切替える。この動作は、対向局１７においても同様である。
また、転送変調方式情報領域ｓ４１は、判定変調方式情報ｓ１２を格納する。判定変調方式情報ｓ１２は自局３の複合条件判定部１２にて判定した変調方式である。判定変調方式情報ｓ１２は、対向局１７の受信部１８へ転送される。対向局１７の受信データ抽出部２３は、転送変調方式情報領域ｓ４１から、判定変調方式情報ｓ１２を、送信変調方式情報ｓ２２として抽出する。そして、送信データ多重部２８は、入力データ９１１及び送信変調方式情報ｓ２２を、それぞれ無線フレームの伝送変調方式情報領域ｓ４０及びペイロードｓ４２に多重する。
また、自局３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ、中央処理装置）７０と、メモリ７１とを備える。ＣＰＵ７０は、自局３の各部を制御するコンピュータである。メモリ７１は、半導体メモリ等の記憶装置である。ＣＰＵ７０は、メモリ７１に記憶されたプログラムに基づいて、自局３の各部を制御する。
次に、第１の実施形態の動作について説明する。図１において、自局３および対向局１７の構成および動作は同一であるので、以下では自局３から対向局１７方向へのデータ伝送における動作について説明する。
自局３の送信データ多重部４は、外部インタフェースより入力される入力データ９１０を無線フレームのペイロードｓ４２に多重する。また、送信データ多重部４は、受信データ抽出部８から入力される送信変調方式情報ｓ１０を、オーバヘッド５０１の伝送変調方式情報領域ｓ４０に多重する。
その後、無線フレーム５００は誤り訂正符号部５で符号化される。そして、変調方式情報多重部６にて自局３の複合条件判定部１２から入力される判定変調方式情報ｓ１２が、オーバヘッド５０１の転送変調方式情報領域ｓ４１に多重される。
ここで、自局３が送信する無線フレーム５００の変調方式は、直前の無線フレーム５００から抽出された送信変調方式情報ｓ１０によって指定される。変調部７に入力されるフレームに適用される変調方式について、図１１を参照して説明する。図１１は、変調部に入力される無線フレームの変調方式の指定方法を説明するための図である。図１１において、変調部７には、フレームＦ１、フレームＦ２・・・の順に無線フレームが入力される。無線フレームＦ１、Ｆ２・・・のそれぞれの構成は、図６に記載されている無線フレーム５００と同様である。すなわち、フレームＦ１のオーバヘッド５０１は、伝送変調方式情報領域ｓ４０１と転送変調方式情報領域ｓ４１１とを含んでいる。フレームＦ２のオーバヘッド５０１は、伝送変調方式情報領域ｓ４０２と転送変調方式情報領域ｓ４１２とを含んでいる。フレームＦ３以降についても同様である。
図１１において、フレームＦ１の伝送変調方式情報領域ｓ４０１は、送信変調方式情報ｓ１０として１６ＱＡＭを指定している。また、フレームＦ２の伝送変調方式情報領域ｓ４０２は、送信変調方式情報として２５６ＱＡＭを指定している。
変調部７は、フレームＦ１が到着すると、フレームＦ１のオーバヘッド５０１から伝送変調方式情報領域ｓ４０１に含まれる送信変調方式情報ｓ１０（１６ＱＡＭ）を読み出す。そして、変調部７は、読み出した送信変調方式情報ｓ１０（１６ＱＡＭ）を変調部７の内部に記憶する。
また、変調部７は、フレームＦ１の直前の図示されないフレームから読み出して記憶していた、送信変調方式情報ｓ１０（ＱＰＳＫ）を読み出す。そして、直前のフレームから読み出していた送信変調方式ｓ１０が指定する変調方式（ＱＰＳＫ）で、フレームＦ１を変調してＲＦ部１３に出力する。
次に、変調部７は、フレームＦ２が到着すると、伝送変調方式情報領域ｓ４０２に含まれる送信変調方式情報ｓ１０（２５６ＱＡＭ）を読み出す。そして、変調部７は、フレームＦ２から読み出した送信変調方式情報ｓ１０（２５６ＱＡＭ）を変調部７の内部に記憶する。
そして、変調部７は、フレームＦ１から読み出して記憶していた送信変調方式情報ｓ１０（１６ＱＡＭ）が指定する変調方式で、フレームＦ２を変調してＲＦ部１３に出力する。
同様に、フレームＦ２から読み出した送信変調方式情報ｓ１０（２５６ＱＡＭ）は、フレームＦ３のペイロードｓ４２の変調方式を表す。そして、変調部７は、２５６ＱＡＭでフレームＦ３を変調する。
このように、変調部７は、直前に入力された無線フレームに含まれる送信変調方式情報で指定される変調方式に従って、続く無線フレーム５００を変調する。また、変調部７は、入力された無線フレーム５００から送信変調方式情報ｓ１０を抽出し、次の無線フレームの変調方式として記憶する。変調部７は、設定された変調方式で変調した無線フレームを、ＲＦ部１３に出力する。
ＲＦ部１３は、変調部７から出力された信号を周波数変換し、増幅してアンテナ１４に出力する。そして、アンテナ１４は、ＲＦ部１３から入力された信号を電波として放射する。
次に、対向局１７の動作について説明する。
対向局１７のＲＦ部１６は、アンテナ１５から入力された受信信号の周波数変換及び増幅を行い、増幅した信号を復調部２０へ出力する。また、ＲＦ部１６は、受信信号からＲＳＬ情報ｓ２４を生成して複合条件判定部２４へ出力する。
復調部２０は、自局３の送信部１が送信した無線信号を、変調方式情報抽出部２１から入力される受信変調方式情報ｓ２１に基づいて復調する。ここで、図１１において説明したように、フレームＦ１の伝送変調方式情報領域ｓ４０１に含まれる送信変調方式情報ｓ１０は、次の無線フレームＦ２に適用される変調方式を表す。そして、伝送変調方式情報領域ｓ４０１に含まれる送信変調方式情報ｓ１０は、対向局１７の変調方式情報抽出部２１において、受信変調方式情報ｓ２１として抽出され、復調部２０及び複合条件判定部２４に出力される。復調部２０は、直前のフレームから抽出した受信変調方式情報ｓ２１が指定する変調方式を用いて、続いて入力される無線フレームを復調する。
また、復調部２０は受信信号から、回線品質情報であるＣＮＲを求め、複合条件判定部２４に出力する。
誤り訂正復号部２２は、受信した無線フレーム５００に復号化処理を実施する。そして、データに誤りが検出された場合には、誤り訂正復号部２２は、訂正可能な誤りを訂正するとともに、誤りパルスｓ２５を生成する。そして、誤り訂正復号部２２は、誤りパルスｓ２５を複合条件判定部２４に出力する。
受信データ抽出部２３は、無線フレーム５００のペイロードｓ４２から出力データ９０１を抽出して外部インタフェースへ出力する。また、受信データ抽出部２３は、オーバヘッド５０１から転送変調方式情報領域ｓ４１の内容を抽出し、送信部１９の変調方式を決定する送信変調方式情報ｓ２２として送信データ多重部２８へ出力する。
変調部２５は、送信変調方式情報ｓ２２に基づいて、対向局１７から自局３方向の伝送の変調方式を切替える。この変調方式の切替手順は、すでに説明した自局３の変調部７における変調方式の切り替え手順と同様であるので、説明は省略する。
ここで、受信データ抽出部２３が抽出する送信変調方式情報ｓ２２は、自局３が複合条件判定部１２で生成した判定変調方式情報ｓ１２である。従って、対向局１７から自局３へ向けて送信される無線フレームは、判定変調方式情報ｓ１２が表す変調方式によって変調される。
対向局１７は、自局３が受信する無線フレームの送信元である。すなわち、自局３の複合条件判定部１２は、自局３が受信する受信信号の送信元が自局３へ送信する無線フレームの変調のために用いる変調方式を決定する。そして、複合条件判定部１２は、変調方式の決定結果を判定変調方式情報ｓ１２として出力する。
続いて、複合条件判定部１２の処理について説明する。図２に示すように、複合変調方式決定部１２１は並列に動作するＣＮＲ変調方式判定部１２２、ＲＳＬ変調方式判定部１２３及び誤りパルス切替判定部１２４のそれぞれの出力から、判定変調方式情報ｓ１２を生成する。
図７は、複合変調方式決定部１２１の動作を示すフローチャートである。
複合変調方式決定部１２１は、回線の信頼性を確保するために、伝搬環境が悪化した場合に変調多値数を小さくするように変調方式を判定する処理を優先する。そして、伝搬環境が悪化していない場合には、変調方式の変調多値数がより大きくなるように判定する。
図７において、複合変調方式決定部１２１は、まず、ステップＡ１、Ａ２で変調多値数を小さくする必要性の有無を判定する。変調多値数を小さくする必要がない場合には、ステップＡ３に進む。ステップＡ３では、ＣＮＲ判定情報ｓ３０とＲＳＬ判定情報ｓ３１とが示す、それぞれの変調多値数を比較し、より変調多値数の大きい変調方式を判定変調方式情報ｓ１２として出力する。
以下、各ステップについて説明する。以下の各ステップは、メモリ７１に記憶されたプログラムに基づいて、ＣＰＵ７０が複合条件判定部１２を制御することで実現してもよい。
複合変調方式決定部１２１は、誤りパルス判定情報ｓ３２により、誤りパルスの個数が閾値以上であるかどうかを監視する（ステップＡ１）。誤りパルス判定情報ｓ３２が、誤りパルスの個数が閾値以上となったという判定（ステップＡ１：Ｙｅｓ）であれば、複合変調方式決定部１２１は、以下のように動作する。すなわち、複合変調方式決定部１２１は、ＣＮＲ判定情報ｓ３０およびＲＳＬ判定情報ｓ３１より優先して、受信変調方式情報ｓ１１よりも１段小さい変調多値数の変調方式を判定変調方式情報ｓ１２として出力する（ステップＡ４）。例えば、受信変調方式情報ｓ１１が示す変調方式が１２８ＱＡＭである場合に誤りパルスが閾値を超えると、複合変調方式決定部１２１は、６４ＱＡＭを判定変調方式情報ｓ１２として出力する。ここで、複合変調方式決定部１２１は受信変調方式情報ｓ１１が示す変調方式よりも２段以上小さい変調多値数の変調方式、すなわち３２ＱＡＭや１６ＱＡＭを判定変調方式情報ｓ１２として出力してもよい。
誤りパルスｓ１５は、誤り訂正復号部９に入力されている無線フレームに誤りが発生していることを直接示す。誤りパルスｓ１５を監視することにより、ＣＮＲやＲＳＬでは判断が困難なフェージングの検出や、急激な回線の劣化を即座に検出することが可能である。このため、誤りパルスｓ１５を用いることで、ＣＮＲ情報ｓ１３およびＲＳＬ情報ｓ１４と比較して、短時間かつ高い信頼度で電波伝搬環境の悪化による変調方式切替の必要性を判断することが可能である。
誤りパルスｓ１５の個数が閾値を下回り、誤りパルス判定情報ｓ３２が、誤りパルスの個数が閾値未満であるという判定の場合には（ステップＡ１：Ｎｏ）、受信変調方式情報ｓ１１とＣＮＲ判定情報ｓ３０とが示すそれぞれの変調方式の変調多値数を比較する（ステップＡ２）。ステップＡ２において、受信変調方式情報ｓ１１が示す変調多値数よりもＣＮＲ判定情報ｓ３０が示す変調多値数が小さい場合（ステップＡ２：Ｙｅｓ）には、ＣＮＲ判定情報ｓ３０を判定変調方式情報ｓ１２として出力する（ステップＡ５）。
ステップＡ１、Ａ２において、変調多値数を受信変調方式情報ｓ１１よりも小さくする判定条件が満足されない場合（ステップＡ２：Ｎｏ）には、ＣＮＲ判定情報ｓ３０とＲＳＬ判定情報ｓ３１とに基づいて、変調多値数をより大きくするように判定を行う（ステップＡ３）。すなわち、ステップＡ３においては、ＣＮＲ判定情報ｓ３０とＲＳＬ判定情報ｓ３１の変調多値数を比較し、より変調多値数が大きい変調方式を選択し判定変調方式情報ｓ１２とする（ステップＡ６、Ａ５）。
このように、ステップＡ３、Ａ６、Ａ５の手順により、ＲＳＬ判定情報ｓ３１が示す変調方式の変調多値数が、ＣＮＲ判定情報ｓ３０が示す変調方式の変調多値数よりも大きい場合には、変調多値数が大きい変調方式に切替えることが可能となる。すなわち、受信信号の送信電力を増大させた結果、ＣＮＲの劣化により切替条件を満たすことができない状況でも、上記の手順により、変調多値数が大きい変調方式に切替えることが可能となる。
図７のステップＡ３では、ＣＮＲ判定情報ｓ３０とＲＳＬ判定情報ｓ３１とを用いて、判定変調方式情報ｓ１２を決定する。ステップＡ３について、図８を用いて具体的に説明する。図８は、送信電力に対するＣＮＲ及び波形歪みによるＣＮＲ劣化量の関係を示す図である。ここでは、対向局１７から自局３方向の伝送において、ＱＰＳＫから２５６ＱＡＭへの変調方式切替が発生する場合について説明する。
対向局１７の送信部１９から自局３の受信部２方向へ送信される無線フレームの変調方式がＱＰＳＫであるとする。システムゲイン向上のため、送信波の最大送信電力は、歪みが発生する送信電力である＋１６ｄＢｍよりも高い＋２３ｄＢｍに引き上げて設定されている。そのため、アンテナ１５から出力される送信波には歪みが発生し、無線回線の状態に関わらず自局３の復調部１１で得られるＣＮＲは劣化する。この場合、２５６ＱＡＭで伝送可能なレベルまで無線回線の状態が良好であったとしても、波形歪みによって複合条件判定部１２に入力されるＣＮＲは２０ｄＢに劣化しており、ＱＰＳＫから２５６ＱＡＭへの切替閾値である３１ｄＢを下回る。その結果、ＣＮＲ変調方式判定部１２２は、ＣＮＲ判定情報ｓ３０としてＱＰＳＫを出力する。従って、ステップＡ３における、ＣＮＲ判定情報ｓ３０はＱＰＳＫとなる。
一方、ＲＳＬ変調方式判定部１２３は、ＲＳＬが２５６ＱＡＭへの切替閾値である−６８ｄＢｍを上回った場合には、２５６ＱＡＭを適用するためには、回線状態は十分良好であると判断する。その結果、ＲＳＬ変調方式判定部１２３は、ＲＳＬ判定情報ｓ３１として２５６ＱＡＭを出力する。従って、ステップＡ３において、ＲＳＬ判定情報ｓ３１は２５６ＱＡＭとなる。
その結果、ＣＮＲ判定情報ｓ３０はＱＰＳＫであり、ＲＳＬ判定情報ｓ３１は２５６ＱＡＭとなる。よって、ステップＡ３において、複合変調方式決定部１２１は、判定変調方式情報ｓ１２として、より変調多値数が大きいＲＳＬ判定情報ｓ３１（２５６ＱＡＭ）を判定変調方式情報ｓ１２として出力する。
そして、すでに説明した手順により、判定変調方式情報ｓ１２は、対向局１７の送信部１９まで転送される。その結果、対向局１７の送信部１９から自局３の受信部２方向に送信される無線フレームの変調方式が２５６ＱＡＭに変更される。
また、変調方式が２５６ＱＡＭに変更されると同時に、ＲＦ部１６は、送信電力を２５６ＱＡＭの最大送信電力である＋１６ｄＢｍに変更する。このようにＲＦ部１６の送信電力を制御することによって波形の歪みが減少する結果、２５６ＱＡＭでの伝送に十分なＣＮＲ（３４ｄＢ）が得られる。
以上のように、第１の実施形態の無線伝送システムは、ＣＮＲ判定情報ｓ３０とＲＳＬ判定情報ｓ３１とを比較し、より変調多値数の大きい変調方式を選択する。その結果、システムゲインを向上させるための送信電力の引き上げによって波形歪みによりＣＮＲが劣化する場合であっても、適応変調方式によって回線利用の効率化を図りつつ、システムゲインを向上させることができる。
一方、誤りパルスは、無線フレームのエラーの存在を直接反映する。このため、急激な回線劣化が発生した場合には、ステップＡ１及びＡ４で説明した誤りパルスの判定によってＣＮＲあるいはＲＳＬを用いた判定よりも短時間で変調方式を切替えて回線の信頼度を向上させることができる。
なお、図５の説明において、誤りパルス切替判定部１２４は、単位時間あたりの誤りパルスの発生数が閾値以上となったかどうかを誤りパルス判定情報ｓ３２として出力すると説明した。しかし、誤りパルス切替判定部１２４は、所定の時間あたりの誤りパルスの数から誤り率を計算し、誤り率が所定の閾値以上となったかどうかを誤りパルス判定情報ｓ３２として出力してもよい。誤り率は変調方式に依存しない回線品質の指標として用いられる。
図９は、誤りパルスから得られる誤り率及びＣＮＲ並びにそれらによる変調方式判定について説明する図である。ＣＮＲ判定情報ｓ３０は、前インターバル区間のＣＮＲ値に対して平均値演算や保護処理を実施した結果得られる値である。例えば、図９の時刻ｔ３で判定している変調方式１２８ＱＡＭは、時刻ｔ２から時刻ｔ３のＣＮＲ平均値から得られた値である。誤りパルス切替判定部１２４は、入力される誤りパルスｓ１５から演算した誤り率が誤り閾値を上回った場合（時刻ｔ４及びｔ６）に、誤りパルス判定情報ｓ３２として“Ｈｉｇｈ”パルスを出力する。この例では、誤りパルス切替判定部１２４が出力する誤りパルス判定情報ｓ３２を、切替を指示する“Ｈｉｇｈ”パルス信号としたが、誤りパルス判定情報ｓ３２は、誤り率により切替先の変調方式を指定する情報でもよい。
急激な回線劣化によって誤りパルス切替判定において変調方式の切替が発生した場合（時刻ｔ４及びｔ６）には、複合変調方式決定部１２１は、即座に変調多値数を減少させる。この動作について以下に説明する。
図９においては、時刻ｔ３からｔ５の間でＣＮＲに急激な劣化が発生している。しかし、ＣＮＲによる判定にはインターバル区間における平均値の演算が必要であるため、時刻ｔ５において、ＣＮＲ変調方式判定部１２２は、ＣＮＲ判定情報ｓ３０を１２８ＱＡＭから６４ＱＡＭへ、より変調多値数が小さくなるように変更する。
一方、時刻ｔ４において、回線状況の悪化に伴い回線の誤り率が誤り閾値を超えることで、誤りパルス判定情報ｓ３２は、単位時間あたりの誤りの発生数が閾値以上となったことを示すパルスを出力している。
その結果、複合変調方式決定部１２１は、判定変調方式情報ｓ１２をＣＮＲのインターバル周期よりも早いｔ４の時点で変更することが可能となり、急激な回線劣化に対する信頼度が向上している。
以上説明した本願発明の第１の実施形態は、下に記載するような効果を奏する。
第１の効果は、回線信頼度が向上することである。
その理由は、第１の実施形態の無線伝送装置は、回線品質情報として受信データの誤り訂正時に出力される誤りパルスを用いているからである。誤りパルスを用いることにより、ＣＮＲやＲＳＬでは判断が困難なフェージングの検出や、急激な回線の劣化を即座に検出して変調多値数を小さくすることが可能である。すなわち、第１の実施形態の無線伝送装置は、急速に回線状態が変化した場合には伝送装置の変調方式を迅速に変更することを可能とする。
第２の効果は、適応変調機能を維持しつつ、送信電力を引き上げて高いシステムゲインを得ることができることである。
その理由は、第１の実施形態の無線伝送装置は、高い送信電力を設定することにより生じる送信波の歪みによりＣＮＲが低下する場合であっても、歪みの影響が小さいＲＳＬ判定情報を併せて用いて変調方式を判定することができるからである。すなわち、第１の実施形態の無線伝送装置は、歪みにより受信信号のＣＮＲが悪化した場合でも、より適した変調方式に変更することを可能とする。
すなわち、第１の実施形態は、急激な回線状態の変化が生じた場合や送信時の波形の歪みによりＣＮＲが劣化した場合でも、回線状態に適応した変調方式の選択を可能とするという効果を奏する。
ここで、第１の実施形態の変形例について説明する。上の説明では、誤りパルス切替判定部１２４が出力する誤りパルス判定情報ｓ３２は、誤りパルスの発生数が閾値以上となったかどうかを示すものとして説明した。しかし、誤りパルス切替判定部１２４は、誤りパルスの発生数が閾値以上となった場合には、受信変調方式情報ｓ１１及び誤りパルス閾値記憶部４０２の情報に基づいて判定した変調方式を、誤りパルス判定情報ｓ３２として複合変調方式決定部１２１に出力してもよい。そして、複合変調方式決定部１２１は、誤りパルス切替判定部１２４から入力された誤りパルス判定情報ｓ３２に変調方式情報が含まれている場合は、ＣＮＲ判定情報ｓ３０及びＲＳＬ判定情報ｓ３１が示す変調方式よりも優先して、誤りパルス判定情報ｓ３２が示す変調方式を判定変調方式情報ｓ１２として出力してもよい。
第１の実施形態の他の変形例として、自局３の誤り訂正符号部５と変調方式情報多重部６との位置は入れ替わってもよい。同様に、対向局１７の誤り訂正符号部２７と変調方式情報多重部２６との位置は入れ替わってもよい。
また、ＲＦ部１３は、自局３の内部にあってもよい。同様に、ＲＦ部１６は、対向局１７の内部にあってもよい。
［第２の実施形態］
本願発明の第２の実施形態について説明する。本願発明の第２の実施形態の無線伝送装置の基本的構成は第１の実施形態と同様である。しかし、第２の実施形態においては、変調方式判定部の構成が異なっている。
図１０は、第２の実施形態の無線伝送装置８０３の構成図である。図１０においては、図１に示した第１の実施形態の自局３と比較して、受信部８０２に送信変調方式判定部８１５が追加されている。送信変調方式判定部８１５には、受信データ抽出部８０８で抽出した転送変調方式情報ｓ５０と、複合条件判定部８１２が出力する判定変調方式情報ｓ５２が入力される。送信変調方式判定部８１５は、転送変調方式情報ｓ５０と判定変調方式情報ｓ５２の変調多値数を比較し、より変調多値数が小さい変調方式を選択して送信変調方式情報ｓ５６として送信データ多重部８０４に出力する。無線伝送装置８０３の上記以外の部分の構成及び動作は、図１で説明した自局３と同様である。
図１０の構成により、第２の実施形態の無線伝送装置８０３は、送受両方向の通信の変調方式を、より小さい変調多値数で一致させることを可能とする。例えば、降雨による減衰など両方向の伝搬環境が劣化する状況において、信頼性がより高い変調方式を用いて通信を行うことが可能になる。その結果、第２の実施形態の無線伝送装置８０３は、第１の実施形態で述べた効果に加えて、より高い信頼性を確保することが可能となるという効果を奏する。
なお、第２の実施形態において、信頼性よりも伝送速度を優先することもできる。すなわち、送信変調方式判定部８１５は、転送変調方式情報ｓ５０と判定変調方式情報ｓ５２の変調多値数を比較し、より変調多値数が大きい変調方式を選択して送信変調方式情報ｓ５６として送信データ多重部８０４に出力するようにしてもよい。
また、第１の実施形態及び第２の実施形態においては、回線状態が悪化した場合にはより変調多値数が小さい変調方式を選択し、回線状態が良好な場合にはより変調多値数が大きい変調方式を選択する例について説明した。しかし、変調方式の選択は、変調多値数によらずに行われてもよい。すなわち、回線状態が悪化した場合にはより信頼性の高い変調方式を選択し、回線状態が良好な場合にはより伝送容量が大きい変調方式を選択するように、変調方式を選択してもよい。
以上の第１及び第２の実施形態では、本願発明を無線伝送装置に適用した形態について説明した。しかし、本願発明は、無線伝送装置に限定して適用されるものではない。たとえば、有線伝送装置に対しても、本願発明を適用することも可能である。
［第３の実施形態］
続いて、本願発明の第３の実施形態について説明する。
図１２は、本願発明の第３の実施形態の複合条件判定装置の構成図である。
図１２において、複合条件判定装置６００には、受信信号のＣＮＲを示す受信ＣＮＲ情報６０１と、受信信号の受信レベル情報を示すＲＳＬ情報６０２とが入力される。複合条件判定装置６００には、さらに、受信信号の変調方式を示す受信変調方式情報６０３と、受信信号の誤りの有無を示す誤りパルス６０４とが入力される。そして、複合条件判定装置６００は、入力されるこれらの情報及びパルスに基づいて、受信信号の送信元が変調のために用いる変調方式を決定する。そして、複合条件判定装置６００は、決定した変調方式を受信信号の送信元に指示する情報である判定変調方式情報６０５として出力する。
図１３は、複合条件判定装置６００の動作を示すフローチャートである。
誤りパルス６０４は、データフレーム内のエラーの存在を直接反映する。従って、急激な回線劣化によりデータフレームにエラーが発生すると、誤りパルス６０４が直ちに発生する。そして、複合条件判定装置６００は、単位時間あたりの誤りパルス６０４の個数の積算数が闘値以上であるかどうかを判定する（ステップＢ１）。誤りパルス６０４が単位時間に閾値以上発生した場合には（ステップＢ１：ＹＥＳ）、急激な回線劣化が発生したと判断し、直ちに、受信変調方式情報６０３が示す変調方式よりも変調多値数の小さい変調方式を判定変調方式情報６０５として出力する（ステップＢ４）。
また、誤りパルス６０４の発生量が闘値未満（ステップＢ１：ＮＯ）の場合は、複合条件判定装置６００は、ＣＮＲ情報６０１に基づいて決定した変調方式の変調多値数と受信変調方式６０３の変調多値数とを比較する（ステップＢ２）。そして、受信変調方式６０３よりも、ＣＮＲ情報６０１に基づいて決定した変調多値数の方が小さい場合には（ステップＢ２：ＹＥＳ）、ＣＮＲ情報６０１に基づいて決定した変調方式を判定変調方式情報６０５として出力する（ステップＢ５）。
さらに、ＣＮＲ情報６０１に基づいて決定した変調方式の変調多値数が、受信変調方式６０３の変調多値数以上の場合には（ステップＢ２：ＮＯ）、複合条件判定装置６００は、ＣＮＲ情報６０１に基づいて決定した変調方式の変調多値数と、ＲＳＬ情報６０２に基づいて決定した変調方式の変調多値数とを比較する（ステップＢ３）。
その結果、ＣＮＲ情報６０１に基づいて決定した変調方式の変調多値数が、ＲＳＬ情報６０２に基づいて決定した変調方式の変調多値数未満である場合には（ステップＢ３：ＹＥＳ）、複合条件判定装置６００は、ＲＳＬ情報６０２に基づいて決定した変調方式を判定変調方式情報６０５として出力する（ステップＢ６）。
また、ＣＮＲ情報６０１に基づいて決定した変調方式の変調多値数が、ＲＳＬ情報６０２に基づいて決定した変調方式の変調多値数以上の場合には（ステップＢ３：ＮＯ）、複合条件判定装置６００は、ＣＮＲ情報６０１に基づいて決定した変調方式を判定変調方式情報６０５として出力する（ステップＢ５）。
このように、第３の実施形態の複合条件判定装置６００は、誤りパルスが閾値以上発生しているか、受信変調方式の変調多値数よりもＣＮＲ情報６０１に基づいて決定した変調方式の変調多値数が小さい場合には、より信頼性が高い、変調多値数の小さい変調方式を選択して判定変調方式情報６０５として出力する。
一方、第３の実施形態の複合条件判定装置６００は、誤りパルス６０４が閾値以上発生していない状態では、より伝送容量の大きい、変調多値数が大きい変調方式を選択して判定変調方式６０５として出力する。
従って、第３の実施形態の複合条件判定装置は、急速に回線状態が変化した場合にも迅速に変調方式を選択することを可能とするという効果を奏する。
第３の実施形態の複合条件判定装置は、ＣＮＲ情報６０１に基づいて決定した変調方式の変調多値数と、ＲＳＬ情報６０２に基づいて決定した変調方式の変調多値数とを比較し、より変調多値数が大きい変調方式を判定変調方式６０５として出力する。このため、第３の実施形態の複合条件判定装置は、第１及び第２の実施形態と同様に、受信信号のＣＮＲが劣化している場合でも、ＲＳＬ情報６０２に基づいてより変調多値数が大きい変調方式を選択することができるという効果を奏する。
すなわち、第３の実施形態は、急激な回線状態の変化が生じた場合や送信時の波形の歪みによりＣＮＲが劣化した場合でも、回線状態に適応した変調方式の選択を可能とするという効果を奏する。
以上、実施形態および実施例を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態および実施例に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
この出願は、２００９年１２月２１日に出願された日本出願特願２００９−２８９０８９を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【０００９】
１、１９    送信部
２、１８    受信部
３    自局
４、２８    送信データ多重部
５、２７    誤り訂正符号部
６、２６    変調方式情報多重部
７、２５    変調部
８、２３    受信データ抽出部
９、２２    誤り訂正復号部
１０、２１    変調方式情報抽出部
１１、２０    復調部
１２、２４    複合条件判定部
１７    対向局
１３、１６    ＲＦ部
１４、１５    アンテナ
７０    ＣＰＵ
７１    メモリ
１２１    複合変調方式決定部
１２２  ＣＮＲ変調方式判定部
１２３    ＲＳＬ変調方式判定部
１２４    誤りパルス切替判定部
２０１    ＣＮＲ変調方式決定部
２０２    ＣＮＲ閾値比較部
２０３    ＣＮＲ閾値記憶部
２０４    ＣＮＲ平均値算出部
３０１    ＲＳＬ変調方式決定部
３０２    ＲＳＬ閾値比較部
３０３    ＲＳＬ閾値記憶部
３０４    ＲＳＬ平均値算出部
４０１    誤りパルス閾値比較部
４０２    誤りパルス閾値記憶部
４０３    誤りパルス積算部
５００    無線フレーム
５０１    オーバヘッド
６００    複合条件判定装置
６０１    ＣＮＲ情報
６０２    ＲＳＬ情報
６０３    受信変調方式情報
６０４    誤りパルス
６０５    判定変調方式情報
８０１    送信部
８０２    受信部
８０３    無線伝送装置
８０４    送信データ多重部
８０５    誤り訂正符号部
８０６    変調方式情報多重部
８０７    変調部
８０８    受信データ抽出部
８０９    誤り訂正復号部
８１０    変調方式情報抽出部
８１１    復調部
８１２    複合条件判定部
８１３    ＲＦ部
８１４    アンテナ
８１５    送信変調方式判定部
９００、９０１    出力データ
９１０、９１１    入力データ
ｓ１０、ｓ２２    送信変調方式情報
ｓ１１、ｓ２１    受信変調方式情報
ｓ１２、ｓ２０    判定変調方式情報
ｓ１３、ｓ２３    ＣＮＲ情報
ｓ１４、ｓ２４    ＲＳＬ情報
ｓ１５、ｓ２５    誤りパルス
ｓ３０    ＣＮＲ判定情報
ｓ３１    ＲＳＬ判定情報
ｓ３２    誤りパルス判定情報
ｓ４０、ｓ４０１〜ｓ４０４    伝送変調方式情報領域
ｓ４１、ｓ４１１〜ｓ４１４    転送変調方式情報領域
ｓ４２    ペイロード
ｓ５０    転送変調方式情報
ｓ５１    受信変調方式情報
ｓ５２    判定変調方式情報
ｓ５３    ＣＮＲ情報
ｓ５４    ＲＳＬ情報
ｓ５５    誤りパルス
ｓ５６    送信変調方式情報
【図１】
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【図２】
2011078097.tif 000004
【図３】
2011078097.tif 000005
【図４】
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【図５】
2011078097.tif 000007
【図６】
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【図７】
2011078097.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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